Тромбоз, гемостаз и реология. — 2013. — №3(55). — С. 26.

Оригинальное исследование

УДК 612.115.3:577.2

ЭПИГЕНЕТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ПЕПТИДОВ LYS-GLU И ALA-GLU-ASP-GLY НА СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ГЕМОСТАЗА

В. Х. Хавинсон^1,2, Б. И. Кузник^2,3, С. И. Тарновская², Н. С. Линькова²

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН¹, Санкт-Петербург;
Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии Северо-Западного отделения РАМН², Санкт-Петербург;
ГБОУ ВПО Читинская государственная медицинская академия³, Чита; Россия

Установлено, что дипептид Lys-Glu и тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly способны нормализоватьсостояние системы гемостаза у больных с выраженной гиперкоагуляцией, предполагаемым механизмом чего является взаимодействие пептидов с промоторным участком генов про- и антикоагулянтов. Оказалось, что сайтами связывания в гене тканевого фактора (TF) для дипептида Lys-Glu являются последовательности GCAG и комплементарная ей CGTC, а для тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly — CAAAG, CTTTA, CAAAT, GTTTC и CTTTA. Сайты связывания в гене антитромбина III (AТ-III) для тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly представлены последовательностями ATTTC, GTTTC, TAAAG, CTTTA и CTTTG, а для Lys-Glu — лишь GCAG, встречаемой один раз. В промоторном участке гена протеина С (РС) сайтами связывания для тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly служат последовательности ATTTG, CAAAT, ATTTG, а для дипептида Lys-Glu — GCAG. Представлены модели молекулярного взаимодействия тетрапептида и дипептида с их селективными сайтами связывания. Нормализующий на состояние системы гемостаза эффект дипептида Lys-Glu и тетрапептида Ala-Glu-Asp-Gly при гиперкоагуляции может быть связан с усилением экспресcии генов естественных антикоагулянтов (АT-III и РС) и супрессией гена TF.

Ключевые слова: дипептид Lys-Glu — тетрапептид Ala-Glu-Asp-Gly — гены тканевого фактора, антитромбина III, протеина C — экспрессия.

ДЛЯ КОРРЕСПОНДЕНЦИИ
Кузник Борис Ильич — заслуженный деятель науки РФ, д. м. н., профессор кафедры нормальной физиологии ГБОУ ВПО ЧГМА.
Адрес: 672000, Россия, Чита, ул. Горького, д. 39а.
E-mail: bi_kuznik@mail.ru

Статья поступила 24.12.2012, принята к печати 26.04.2013.

EPIGENETIC EFFECT OF LYS-GLU AND ALA-GLU-ASP-GLY PEPTIDES ON HEMOSTASIS

V. Kh. Khavinson^1,2, B. I. Kusnik^2,3, S. I. Tarnovskaya², N. S. Linkova²

Pavlov Institute of Physiology RAS¹, Saint-Petersburg;
Saint-Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology, North-Western Branch of RAMS², Saint-Petersburg;
Chita State Medical Academy³, Chita; Russia

It was found that dipeptide Lys-Glu and tetrapeptide Ala-Glu-Asp-Gly were able to normalize hemostasis in patients with severe hypercoagulation. Peptides interaction with promoter site of pro- and anticoagulants genes is supposed mechanism of this eff ect. GCAG sequence and its complementary sequence CGTC were binding sites located in tissue factor (TF) gene for dipeptide Lys-Glu, and CAAAG, CTTTA, CAAAT, GTTTC и CTTTA sequences were binding sites for tetrapeptide Ala-Glu-Asp-Gly. Binding sites in antithrombin III (AT-III) gene for tetrapeptide Ala-Glu-Asp-Gly were represented by ATTTC, GTTTC, TAAAG, CTTTA and CTTTG sequences, and for dipeptide Lys-Glu were represented only by GCAG, occurs once. In promoter region of protein C (PC) gene binding sites ATTTG, CAAAT, ATTTG were found for tetrapeptide Ala-Glu-Asp- Gly, and GCAG — for dipeptide Lys-Glu. Models of dipeptide and tetrapeptide molecular interaction with their selective binding sites were created. Normalizing eff ect of dipeptide Lys-Glu and tetrapeptide Ala-Glu-Asp-Gly on homeostasis in hypercoagulation condition can be associated with increased expression of natural anticoagulants genes (AT-III and PC) and suppression of TF gene.

Key words: dipeptide Lys-Glu — tetrapeptide Ala-Glu-Asp-Gly — tissue factor, antitrombin III, protein C genes — expression.

Литература/References

1. Кузник Б. И., Морозов В. Г., Хавинсон В.Х и др. Влияние тималина на иммуногенез и гемостаз у людей // Фармакология и токсикология. — 1982. — № 3. — С. 69–71.
2. Кузник Б. И., Васильев В. Н., Цыбиков Н. Н. Иммуногенез, гемостаз и неспецифическая резистентность организма. — М.: Медицина, 1989. — 320 с.
3. Кузник Б. И., Морозов В. Г., Хавинсон В. Х. Цитомедины: 25-летний опыт экспериментальных и кли- нических исследований. — СПб: Наука, 1998. — 320 с.
4. Кузник Б. И., Пинелис И. С., Хавинсон В. Х. Применение пептидных биорегуляторов в стоматологии. — СПб: Наука, 1999. — 142 с.
5. Морозов В. Г., Хавинсон В. Х., Малинин В. Г. Пептидные тимомиметики. — СПб: Наука, 2000. — 157 с.
6. Кузник Б. И., Лиханов И. Д., Цепелев В. Л., Сизоненко В. А. Теоретические и клинические аспекты биорегулирующей терапии в хирургии и травматологии. — Новосибирск: Наука, 2008. — 312 с.
7. Khavinson V. Kh., Malinin V. V. Gerontological aspects of genome peptide regulation. — Basel (Switzerland): Karger A. G., 2005. — 104 p.
8. Кузник Б. И. Клеточные и молекулярные механизмы регуляции системы гемостаза в норме и патологии. — Чита: Экспресс-издательство, 2010. — 828 с.
9. Khavinson V. Kh., Morozov V. G., Malinin V. V., Sery S. V. Use of a dipeptide for stimulating repair processes // European patent № 1089753. — 23.07.2003.
10. Khavinson V. Kh. Tetrapeptide revealing geroprotective eff ect, pharmacological substance on its basis, and the method of its application // Patent US № 6.727.227. — 27.04.2004.
11. Khavinson V. Kh., Bondarev I. E., Butyugov A. A. Epitalon peptide induces telomerase activity and telomere elongation in human somatic cells // Bull. Exp. Biol. Med. — 2003. — Vol. 135, № 6. — P. 590–592.
12. Anisimov V. N., Khavinson V. Kh. Peptide bioregulation of aging: results and prospects // Biogerontology. — 2010. — Vol. 11, № 2. — Р. 139–149.
13. Morozsov V. G., Khavinson V. Kh. Natural and synthetic thymic peptides as therapeutics for immune dysfunction // Int. J. Immunofarmacol. — 1997. — Vol. 19, № 9/10. — P. 501–505.
14. Khavinson V. Kh., Polyakova V. O., Linkova N. S. et al. Peptides regulate cortical thymocytes differentiation, proliferation, and apoptosis // J. Amino Acids. — 2011. — Vol. 2011. — Article ID 517137 (doi:10.4061/2011/517137).
15. Morrissey J. H. Tissue factor: an enzyme cofactor and a true receptor // Thromb. Haemost. — 2001. — Vol. 86, № 1. — P. 66–74.
16. Zeldis S. M, Nemerson Y., Pitlick F. A., Lentz T. L. Tissue Factor (thromboplastin): localization to plasma membranes by peroxidase-conjugated antibodies // Science. — 1972. — Vol. 175. — Р. 766–768.
17. Байкеев Р. М. — Тромбопластин. — М.: Наука, 1995. — 305 с.
18. Струкова С. М. Роль тромбоцитов и сериновых протеиназ в сопряжении свёртывания крови и воспаления // Биохимия. — 2004. — Т. 69, Вып. 10. — С. 1314–1331.
19. Osterud B. Tissue factor and its role in Hemostasis and thrombosis // Тромбозы, кровоточивость и болезни сосудов. — 2008. — Приложение № 6. — С. 3–6.
20. Rao L. V. Tissue Factor of a tumor procoagulant // Cancer Metastasis Rev. — 1992. — Vol. 11, № 3–4. — Р. 249–266.
21. Marcum J. A., Rosenberg R. D. Anticoagulantly active heparin-like molecules from vascular tissue // Biochemistry. — 1984. — Vol. 23, № 8. — P. 1730–1737.
22. Colman R. W. Hemostasis and Thrombosis. — 4th ed. — Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2001. — 1578 p.
23. Dahalback B. Activated protein C resistance and thrombosis: molecular mechanisms of hypercoagulable state due to FVR506Q mutation // Semin. Thromb. Hemost. — 1999. — Vol. 1. — P. 273–289.
24. Esmon C. The protein C pathway // Chest. — 2003. — Vol. 124, № 3. — P. 26–32.
25. Loubele S., Spec C. A., Leenders P. et al. Activated protein C protects against miocardial ischemia/reperfusion injury via inhibition of apoptosis and infl ammation // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. — 2010. — Vol. 29. — № 7. — Р. 1087–1092.
26. Harrison S. C. 1991. A structural taxonomy of DNAbinding domains // Nature. — 1991. — Vol. 353. — Р. 715–719.
27. Hobza P., Nachtigallova D., Havlas Z. et al. Interaction of lysine-alanine-alanine tripeptide with a fragment of DNA: an empirical potential study // J. Comput. Chem. — 1991. — Vol. 12. — P. 9–16.
28. Clark G. R., Gray E. J., Neidle S. et al. Isohelicity and phasing in drug-DNA sequence recognition: crystal structure of a tris (benzimidazole) -oligonucleotide complex // Biochemistry. — 1996. — Vol. 35. — P. 13745– 13752.
29. Chugh A., Eudes F., Shim Y. S. Cell-penetrating peptides: Nanocarrier for macromolecule delivery in living cells // IUBMB Life. — 2010. — Vol. 62, № 3. — Р. 183– 193.
30. Хавинсон В. Х., Тарновская С. И., Линькова Н. С. и др. Короткие пептиды, проникающие в клетку: модель взаимодействия с промоторными участками генов // Бюл. экспер. биол. мед. — 2012. — № 9. — С. 391–396.
31. Ryu S., Zhou S., Ladurner A. G., Tjian R. The transcriptional cofactor complex CRSP is required for activity of the enhancer-binding protein Sp1 // Nature. — 1999. — Vol. 397. — P. 446–450.
32. Schmid C. D., Perier R., Praz V., Bucher P. EPD in its twentieth year: towards complete promoter coverage of selected model organisms // Nucl. Acids Res. — 2006. — Vol. 34. — P. 82–85.
33. Fedoreyeva L. I., Kireev I. I., Khavinson V. Kh., Vanyushin B. F. Penetration of short fl uorescence labeled peptides into the nucleus in HeLa cells and in vitro specific interaction of the peptides with desoxyribooligonucleotides and DNA // Biochemistry. — 2011. — Vol. 76, № 11. — P. 1210–1219.
34. Линькова Н. С., Кузник Б. И., Хавинсон В. Х. Пептид Ala-Glu-Asp-Gly и интерферон гамма: роль в иммун- ном ответе при старении // Усп. геронтол. — 2012. — Т. 25, № 3. — С. 478–482.
35. Кузник Б. И., Линькова Н. С., Тарновская С. И. и др. Тетрапептид и транскрипционные факторы: вли- яние на экспрессию генов иммунных интерлейки- нов // Научные ведомости БелГУ. — 2012. — Т. 20, № 1. — С. 5–11.
36. Mackman N., Morrissey J. H., Fowler B., Edgington T. S. Complete sequence of the human tissue factor gene, a highly regulated cellular receptor that initiates the coagulation protease cascade // Biochemistry. — 1989. — Vol. 28, № 4. — P. 1755–1762.
37. Olds R. J., Lane D. A., Ireland H. et al. Novel point mutations leading to type 1 antithrombin defi ciency and thrombosis // Br. J. Haematol. — 1991. — Vol. 78, № 3. — Р. 408–413.
38. Foster D. C., Yoshitake S., Davie E. W. The nucleotide sequence of the gene for human protein C // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1985. — Vol. 82, № 14. — P. 4673– 4677.
39. Benson D. A., Karsch-Mizrachi I., Lipman D. J. et al. GenBank // Nucleic Acids Research. — 2099. — Vol. 37, № 1. — (Database): D26-D31 (doi:10.1093/nar/gkn723. PMC 2686462. PMID 18940867).
40. Kyte J., Doolittle R. F. A simple method for displaying the hydropathic character of a protein // J. Mol. Biol. — 1982. — Vol. 157, № 1. — Р. 105–132.